《宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金》是一本引人入胜的读物,它以通俗易懂的方式向读者介绍了宇宙的奥秘。书中通过介绍爱因斯坦和霍金等伟大科学家的研究成果,帮助读者深入了解宇宙的起源、演化和未来。这本书不仅仅是一本科普读物,更是一次奇妙的科学之旅,让人们对宇宙的无限可能性充满了好奇和敬畏。
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(一)
书中介绍了很多物理概念,虽然看似和宇宙没有直接关系,但确实了解宇宙的基础内容。
平行宇宙的概念在科幻作品中太常见了,指从某个宇宙中分离出来,与原宇宙平行存在着的、既相似又不同的宇宙。比如你在这个宇宙中穿着羽绒服,可能在另一个平行宇宙中吃雪糕。在漫威漫画中,不同的故事对应着不同的宇宙,共同组成了多重平行宇宙。以通常所说的量子平行宇宙为例,简单说,就是现在地球上恐龙已经灭绝了,但在另一个平行宇宙的地球上,恐龙可能仍在生生不息。
此外,还有一种暴胀平行宇宙的概念,也就是泡泡宇宙。根据宇宙大爆炸理论,宇宙在Big Bang之后有一个暴胀阶段,宇宙迅速地像气球一样膨胀变大,暴胀阶段之后宇宙虽然仍在膨胀,但是比起暴胀要慢的多。
1983年美籍俄裔宇宙学家安德烈·林德修正了暴胀宇宙模型,在宇宙膨胀过程中,由于能量不均衡,从而会有许多泡泡同时并不断地冒出来,于是多元宇宙就这么产生了。
霍金也认为,宇宙自发创生,有一点像气泡在沸水中的不断形成与消失。不同泡泡之间的碰撞会产生一些可探测的痕迹。
但是多元宇宙的概念,仍然并没有被观测所证实,仅仅是一个有趣的物理概念和理论。
因此我们观察到的宇宙可能只是一个小世界,在宇宙之外,还有很多平行的类似小世界,其中每个宇宙都称作一个泡泡宇宙。美国漫画经常提出一个口袋宇宙的概念,就是一个有限的小型独立宇宙。有些科学家提出了人择原理——人类的出现非常“偶然”,似乎是被控制在一个非常狭小的参数中的。宇宙允许人类这样的高智慧生物出现,而且人类能观测到的部分都是“宇宙允许”的。
如果真是这样,平行宇宙中有可能有另一个自己,而且平行宇宙的数量也远超过我们的想象。或许在不久的将来,我们能够真正发现平行宇宙,更进一步地接近事实的真相。
想了解更多宇宙的奥秘,看看这本书吧!
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(二)
20世纪初,众多物理学家认为物理学的大厦已经基本建成,只剩下修修补补的工作,但是明朗的天空中还有两朵乌云,一朵与黑体辐射有关,另一朵与迈克尔孙-莫雷实验有关。 结果呢,在不到一年的时间里,就从第一朵乌云里头降生了量子论,不到五年时间,又从第二朵乌云当中降生了相对论,让物理学进入了一个新的发展阶段,也深刻影响了人类对于时空的认知。 北师大赵峥教授的这本《宇宙通识课:从爱因斯坦到霍金》就以爱因斯坦和他的相对论为切入点,介绍了物理学的新发展。本书内容涵盖超过50位物理学家的研究,集结作者50多年学术精华与思考,将物理知识与故事双线进行讲述,语言生动风趣,引人入胜,内容深入浅出,通俗易懂,让高深的物理知识不再枯燥!
爱因斯坦是个犹太人,并非神通,甚至从小说话要变现木讷,但是他有个很大的优点,就是能够长时间地集中注意力,这个优点他保持了一生。 本书中,作者以故事的形式讲述了爱因斯坦求学和工作的经历,把一个物理课本上无法描述的“神”,直观的展现给读者。这种阅读体验挺真实的,让我觉得伟大的爱因斯坦不是那么遥不可及,他也会为学业而苦恼,也会在期末考试前“临时抱佛脚”,借同学的笔记去背诵,只为通过考试。 毕业后,爱因斯坦也会为工作而奔波劳碌,也会为婚姻而与父母争吵,这是一个“鲜活”的物理学家,阅读的过程中让我觉得物理学不再那么遥不可及,在接下来的理论研究篇幅中读的很轻松很愉快。 爱因斯坦在专利局工作很多年,这个单位清闲而且宽容,他可以思考自己的问题,可以阅读自己想看的书。后来爱因斯坦又回到母校工作。他在26岁时提出狭义相对论,36岁时提出广义相对性。二十六七岁到三十六七岁之间,是爱因斯坦一生成就的最高峰时期。 霍金也是一位充满传奇色彩的物理学家。在伽利略逝世300周年这天,霍金诞生了!提起霍金,我们看到的他总是和他的轮椅分不开,霍金在去剑桥大学以后,不到一年就查出得了肌萎缩侧索硬化这个病,也就是我们常说的“渐冻症”,但是他依然没有放弃对物理学的研究。 霍金对物理学界的贡献也是“前无古人后无来者”的,从奇点定理到面积定理,更是从面积定理得出一个推论——一个大黑洞不能分裂成两个小黑洞,相反,两个小黑洞可以合并成一个大黑洞,并合而成的大黑洞的表面积大于两个小黑洞的表面积之和。霍金很多演讲也是一直在像大家科普物理知识。 这本物理科普书籍,读来并不枯燥,作者的语言描述既风趣幽默又通俗易懂,适合对近代物理发展感兴趣的中学生、大学生等广大物理爱好者阅读。
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(三)
毕飞宇老师曾经问过,“用什么样的‘态度’读不懂的书?”
他说的是《时间简史》。他说他从来都读不懂,但是他还特别喜欢一遍遍读。
《宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金》作为一本书,它不过薄薄不到二百页,但是作为物理小白来讲,笃定说“好读”,至少我是没有这个信心。
那么就又回到最初的那个议题上,那些我们读不懂的书,为什么要一遍遍地去读,并且试图去懂呢?
这大概就是物理科普书的魅力吧。
我在第一次打“宇宙通识课”时曾经错打成“宇宙通史”,“通史”“通识”,一字之差,在“宇宙”这个课题后面,那可远远不止谬以千里。连霍金这样的人,关于宇宙中的一个议题,他也只敢写“简史”,我们人类,是没有能力对宇宙有“通史”的认识的。
“通识课”其实是一堂物理科普课,它面对的是所有对物理学感兴趣的读者,它的缘起是赵峥老师在B站的《16堂宇宙课》,读不懂书,却喜欢一遍遍读的,可以同时去听他的课。当然课上那些业内人士耳熟能详的公式,我们可能依然听不懂,但是没关系,通识课接的是这个地气,懂不懂不要紧,普及宇宙知识走入寻常小白间。通识课旨在引起人们的兴趣,让读者或观众保持住这样的兴趣,让你在看不懂的前提下,依然还是想看。
本书一上来就以“物理学天空中的两朵乌云”抓住读者的心,好像天才们都是扎堆出现的,以物理学家开尔文的说法论之,1900年时,物理学的大厦已经建成,只剩下两朵乌云。但是在未来不到十年的时间里,两朵乌云分明开花,我们很难想象,一个学科炸裂式的进展,相对论和量子理论让物理学进入了一个更新的发展阶段,这些就集中在很短的时间里,历史中群星就是会扎堆闪耀。
读书时,我经常会想到《三体》中杨冬的诘问:物理学到底存不存在?
在那个规律失效的小说世界中,物理学也不是真的不存在了,而是被篡改了,以人类的认知,还发现不了蒙蔽之外的规律。但是在这个真实的世界,物理学必然是存在的,否则这一次次的实验就不再有意义,否则长达几百年的论战也没有了落点,人们从笃信到怀疑,最终的指向,是想拂去乌云,让大厦更加牢固。今天的我们,尽管不会刻意去想电磁、力学、光学,但是我们周遭,没有和物理无关的环境。
恒星和宇宙的演化,看起来离我们很遥远,但是作为宇宙中的客观存在,我们又置身其中,每个人都想知道世界从哪来,我们从哪来,世界终将去向何处,我们又会归往何处。有时候,人们对物理学的兴趣更多的是哲学思考,当然这一切都不会有一个所谓正确答案,但是这也正是物理学让我们读不懂却想要读的原因。
所以,读不懂还要读,读书的态度,是趣味盎然开启一段有料有感的阅读之旅,人生在世,当然要懂一些物理学。
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(四)
2019年,人类首张黑洞照片被公布于众。黑洞这个存在于理论中的隐身者也终于出现在了世人的眼中。
自1783年,剑桥老师约翰·米歇尔发表了关于“暗星”的论文。到1968年美国天体物理学家约翰·惠勒首次提出“黑洞”一词。再到1970年左右霍金提出的黑洞的奇点定理、面积定理,以及霍金一生中最大的发现——黑洞的热辐射,也被称为霍金辐射。
而黑洞的发现从诸多方面印证了爱因斯坦广义相对论的预言,以及霍金的黑洞面积定理。
1900年4月在英国皇家学会召开的年会上,有这样一段发言,物理学的大厦已经建成,未来的物理学家们只需要做些修修补补的工作就可以了。但是明朗的天空中还有两朵乌云,一朵与黑体辐射有关,另一朵与迈克耳孙—雷莫实验有关。
19世纪末,就在所有德高望重的物理学家绞尽脑汁,费尽心思都无法驱散头顶的乌云时。一群初出茅庐,乳臭未干的年轻人却冲出重围驱散了头顶上的乌云。
北京师范大学物理系教授赵峥在《宇宙通识课:从爱因斯坦到霍金》一书中,为我们介绍狭义相对论和广义相对论的创立背景,介绍了黑洞、引力波、恒星演化和宇宙演化。以及年轻的物理学家的成长经历与科研历程。
瑞士专利局的小职员爱因斯坦在26岁提出狭义相对论,在36岁提出广义相对论。20多岁提出白矮星质量上限的钱德拉塞卡。猜测电子有自旋的年轻物理学家克罗尼格,霍金在32岁的时候发表了一系列关于黑洞的理论。
我们也不得不感叹毫无背景、资历的年轻物理学家,他们解决了困扰德高望重的老物理学家们多年的难题。只是为什么呢?
因为年轻的物理学家不墨守成规,不被名望所累,他们不怕出错,他们敢于质疑经典。
这本《宇宙通识课:从爱因斯坦到霍金》虽是一本科普书,书中却涉及了大量的理论知识。但是这并不妨碍我们去阅读这本书。
我们不需要知道爱因斯坦的相对论到底是什么,但是我们可以了解到爱因斯坦也不爱上学,也逃课,曾经也是一个四处碰壁的失业青年。
看不懂动钟变慢和双生子佯谬也不要紧,我们只需要知道它就如同神话故事中,天上一日,地上一年的道理一样。
引力红移和水星轨道进动也不会影响我们看懂关于宇宙是如何产生的。并不是所有的恒星最终都会成为黑洞,我们看到的太阳最终的结局只是白矮星。当恒星的质量达到太阳质量的1.44倍时,最后的结局就可能形成中子星或黑洞。
物理学家的头顶依旧笼罩着乌云,我们只需要跟着他们的脚步一点点地去理解这个世界和宇宙,这就是科普的力量。不需要人人都能成为科学家,解开这世界与宇宙的奥秘,但是会在一些人的心中撒下一颗种子,而那颗种子有可能穿破层层乌云,直达太阳。
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(五)
2015年纪念阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论发表100周年的时候,科学类图书曾经掀起过一阵“爱因斯坦热”;而斯蒂芬·霍金也曾在2018年掀起了一阵“霍金热”——随着两阵子“热”而来的是关于相对论和黑洞等相关知识的一次大普及。但不可否认的是,相对论的书虽然读过了,却只是记住了两个年份的数字以及两个概念的名字,另外还可以再加些爱因斯坦在科学以及爱情婚姻方面的“花边”;《时间简史》和黑洞也都一再反来复去地看了,记住的却只是霍金参与过的科学史上围绕黑洞的4次著名赌局中的3次——当然,这3次赌局霍金都毫无例外地输了。
但阿尔伯特·爱因斯坦和斯蒂芬·霍金这两位的工作,却是自1900年4月英国皇家学会年会上物理学家开尔文勋爵在演讲中提到“两朵乌云”之后在物理学特别是解决宇宙疑难问题上相当有意义的成果。两位中,爱因斯坦极大地改变了人们的时空观,而霍金则成功地让黑洞这个天文学上的概念变得众所周知,成为了人们最常用的俗语之一。所以,集这两位于一书的天文学科普书《宇宙通识课:从爱因斯坦到霍金》——虽然作者,也就是北师大物理系教授赵峥只是在书中讲科普知识,其内容来自于他在网络平台上所讲的《16堂宇宙课》——绝对不要错过。这本书读过了,再有相对论谈资的时候,就可以多发几句言;而不管是主序星、红巨星、白矮星、中子星还是黑洞,也都可以娓娓道来了。
知识的魅力果然是无穷无尽的,但如果单纯地就是在讲专业知识,则听众几乎必定会是寥寥无几;更多的时候,必须是要赵峥教授这样来讲故事,把最繁杂的事情用最通俗的话讲得尽可能明白一些。毕竟,不要说狭义相对论、广义相对论刚提出来的时候,就是在它们已经广为人知的时候,又能几个人能讲得清楚这两个概念呢?这方面一定要学习爱因斯坦。他举了一个例子:——把你的手放在滚热的炉子上一分钟,感觉起来像一小时;坐在一个漂亮姑娘身边整整一小时,感觉起来像一分钟——这就是相对论。相对论不是一下子就深入众人之心了吗!让更多的人对科学产生兴趣,继而以各种各样的方式支持科学、相信科学直到成为一名科技工作者,这不是非常有意义和有价值的一件大事吗?!
所以就内容而言,可以给《宇宙通识课》这本书至少打上97分,讲得深入浅出,非常好;但唯一不好的就是书皮太硬了,以至于书看起来很不洒脱的样子,就像穿了一件紧巴巴的西服。好在,这本书是没有背胶的裸脊装订,锁线很结实,可以非常放心地摊平了来看。
最后,需要强调的是,读完《宇宙通识课》这本书的读者,不管其他知识点记住了多少,他都一定不会忘记这句话:Oh,be a fine girl,kiss me!不过,这可不是一般的情话,这其中的每一个单词的首字母,就是按顺序排列的恒星的光谱型。
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(六)
一口气读完了赵峥教授的《宇宙通史课 从爱因斯坦到霍金》这本书,深深的被这本书吸引,回过头来看,有些章节阅读过快,应该慢下来细细品读。
全书一共十多万字,分成16章,是赵教授的16堂宇宙学课程,是以时间为顺序,从改变世界的爱因斯坦到霍金,从《相对论》到《黑洞理论》再到《量子理论》,生动的描写了近现代科学家探索宇宙的主线,把最最难懂的理论知识通俗易懂的讲解出来,书中少有复杂公式的推演过程,毕竟这是一本大众读物,非专业的宇宙学书籍,所以理论知识匮乏的读者也不必担心。
举其中一个具体例子,大家都会关心太阳的最终命运,太阳是一颗气态恒星,内部发生聚变反应释放出能量,H核聚变成为He,当太阳内的氢逐渐耗尽,就会变成1颗红巨星,红巨星能量耗尽,就会变成一颗白矮星,最终的归宿是一颗Fe核心的黑矮星。但是当一个恒星质量是1.44倍太阳,聚变反应H耗尽坍缩会引发超新星爆发,形成一颗中子星,顾名思义,中子星就是主要由中子构成的星,当中子星围绕磁轴高速旋转,释放中子,就是一个脉冲星。当然,如果恒星质量足够大,最终的归宿就是黑洞。仅仅一堂课的时间,就把以前听起来晦涩难懂的天体名称全部串联起来,原来质量不同,归宿不同,叫法就不同。
书中最让人着迷的还是对时间的探索,引发了我的思考,仔细研究“动钟变慢”“动尺变短”,环绕地球一圈,要比不环绕地球一圈的我年轻,那么有没有一种运动方式?如果将来人类能实现时光倒流,穿越过去,有没有一种安全的工具,不让穿越回来的人把我的账号篡改?比如有一把尺有极其精确的刻度作为密匙,穿越运动回来会使“动尺变短”无法得到当初最精确的刻度,因此无法篡改,换成钟也是一个道理。黑洞中的时间什么样,奇点上的时间停滞,不存在时间吗?时间到底是什么?时间是四维空间中的一个维度,更高维度会是什么样,这一切都应该仔细想想,说不定就有重大的宇宙学发现,当年牛顿发现万有引力定律是受苹果落地这一简单现象的启发。
还有,书中每个人物刻画的都非常好,人无完人,即使是当今世界的最高权威也有被推翻的可能,从牛顿力学三定律,到相对论,到量子理论,随着人类的不断探索,一直会有新的发现,没有一个结论永远正确,未来就是要不断探索。
最后,真的推荐大家阅读,对宇宙,对生活,对自己都会有新的认知。
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(七)
北大教授带你和爱因斯坦、霍金一起思索宇宙! 读《宇宙通识课:从爱因斯坦到霍金》 你知道怀疑过圣经还曾被退学的爱因斯坦吗? 你知道对学校一直没什么好评的爱因斯坦吗? 你了解真正的霍金吗? 来读一读《宇宙通识课:从爱因斯坦到霍金》吧,这本书语言风趣幽默,一边讲着理论,一边有点儿像是说是名人们的一生经历。 01 曲折的爱因斯坦怎样成为宇宙的探索先驱的? 这本书打开一开始会讲一些物理的理论,关于对宇宙的探讨你会觉得会是一本普通科普吗?但相信我一定往下读。 你越读就会越觉得作者太幽默了,从爱因斯坦小时候读书开始,由于种族岐视,而且爱因斯坦连圣经的内容都怀疑,因此不讨老师和学校的喜欢。 当他想探望父母请假的时候,结果意外得知自己被退学,虽然对于这样的消息他很震惊,但他依然欣然接受了,毕竟他还真的是对学校印象不好。 于是他回到父母身边渡过一段愉快的时光,但是对于未来来说,他还是要工作的,生活的,于是又继续去读书,他选择了到瑞士那种没有军国主义教育方式的国度。 这样的开始第一年他由于基础学业薄弱,除了理科,文科的成绩不理想,于是,他上了“补课班”,这也是他为数不多觉得有趣印象较好的学习过程了。 他是一个得过第一名的学生,但是毕业前却因为学校的知识有点儿没意思常不去上课,于是全班五人,他考了第四勉强毕业。 当然就算是瑞士这样的地方,在当时老师们的宗旨也依然是未来每个学生能有一个好工作,真正能够实用,而爱因斯坦显然不是这样一个孩子。 02 你能想像吗?先驱也曾是个普通人 说他爱因斯坦毕业后一度找不到工作,而且婚姻也一开始未得到家里的同意。但是他都克服了,并且在找到一份工作后用自己的能力逆袭了人生。 他曾因毕业即失业,而且他的老师也没有为他铺路,于是他转来转去,因为喜欢做自己喜欢做的事,在一份专利局的工作后,他的几篇论文提出了很伟 大的理论。 包括他的婚姻在婚前便育有一女了,所以,磕磕绊绊他还是结婚了。妻子是塞而维亚人,所以,看着这些琐碎的日常,能想像吗?不管是哪个先驱也曾个普通人。 这大概就是作者的有趣之处,用风趣的语言把一个伟 人的一生说完了,然后开头提出相对认,结尾用相对论总结,大体说完了爱因斯坦。 03 用故事线来引出宇宙学16讲 全书作者从物理学的两朵乌云讲起,然后介绍万有引力、相对论等等,还风趣的 讲述了爱因斯坦和霍金的成长经历及科学发现的曲折过程。是非常值 得一读的。 一方面了解我们所处的时空,一方面感受科学家们治学与科研的精专精神。 2023年,愿你在文字里与自己相遇,见证烟火滚烫,人间美好。
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(八)
电影《星际穿越》中,父亲在几十年后从外太空回来,看到躺在病床上白发苍苍的女儿时,我就一直没想明白,为什么几十年后,父亲居然比女儿年轻这么多?太空到底有什么神奇的魔力?直到看到这本书《宇宙通识课》,关于宇宙的奥秘被一位物理教授解释清楚了。
《宇宙通识课》的作者赵峥,是北京师范大学物理系教授,博士生导师,在物理学中长期从事广义相对论,黑洞和引力波的教学与研究工作,其中发表科研有100多篇,曾两次获得科技进步奖。再B站中,将难以理解的物理学绘声绘色的讲给热爱物理的同学们,深受同学们的喜爱,此书便是赵峥教授根据16节宇宙通识课汇编成的书籍。
打开书的首页,有一种误入三国的感觉,原来物理学中也有大战。
关于光的定义,17世纪时就有两派,一派是以笛卡尔为代表的,认为光是一种波。另外一种是以牛顿为代表的,认为光是一种粒子。一开始,光是一种波战上风,统治了物理学界100多年,但是随着观察的越来越多,实验的越来越多,这种说法逐渐出现马脚,于是以牛顿为代表的认为光是一种粒子被人们普遍认同,可这依旧不是最后的结果,直到爱因斯坦的出现,他提出了光量子理论,进而证实了:光不仅是波,而且是粒子。光是什么才被完美的定义下来。
星际旅行归来,为什么地球上的人都变老了?
《星际穿越》中的父亲星际旅行前,女儿还是一个孩子,可是当他回来后,他只是年老了一点,而女儿已经满头白发,这是为什么呢?这种现象就是用爱因斯坦提出的相对论来解释的。处于地球上的我们可以看成一个三维的世界,是由前后左右上下组成的一个点。但是在外太空是一个4维的时空,在任何一个三维空间里都有一条与一个点平行的直线,因此轨迹会成为一条曲线,如果把地球上的生命轨迹看作一条直线,外太空的生命轨迹则是一条曲线。而在4维空间里,欧几何是不成立的,最后得出的结论是曲线的长度反而比直线还要短,这就是相对论的结论。也就是为什么星际旅游回来后,其他人都比自己更老的原因。
用物理学的角度打开宇宙的大门
爱因斯坦第二个重要的成就就是广义相对论。宇宙不是静止不动的,而是动态的,因为我们看到遥远的星系都有红移,好像所有远方的星系都在远离我们的银河系。包括我们的地球也是呈现出一个动态膨胀的过程,至于是一直膨胀还是膨胀到一定程度后会收缩,截至现在并未有一个结论,但是现阶段的地球正处于一个不断膨胀的状态,说到这里,你可能会问了,既然一直膨胀,那是否会爆炸呢?实际上地球的爆炸按照膨胀速度来算的话,可能有50亿年,这这段时间内,我们可能就找到另外一个可以生存的地方,就像是《星际穿越》里边,制造一个时空胶囊,等时机成熟后,再通过胶囊运输到另外一个可以生存的星球上。
神秘的宇宙散发着蓝色的光芒,正是各位伟大的物理学家不断的研究思考,才给我们解释了关于宇宙的十万个为什么。
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(九)
也不知道从什么时候开始,自己试着看地图册,然后开始冲出世界、走向宇宙,开始了解星云、恒星、行星、彗星等等,也找相关的课外资料看,一下子就爱上了天文地理。
记得是从初中吧。三年初中和三年高中,只要是有地理课的年级,我都是班里的地理课代表,而且地理书从来都是空白,但成绩每次都是年级第一(哈哈哪里来的自信)。
因为我从小就觉得人类对宇宙认知少得可怜,可能连3%都不到。只有地球才是宇宙中唯一有生命的星球?柯伊伯带隐藏着哪些太阳系的大质量行星?奥尔特云是否真的有个火墙?宇宙到底是不是由大爆炸开始的?一系列的问题到现在也没有科学家们可以给出确切的答案。
我最开始接触和了解到的天文和天文学家。从地动仪、指南针,到哈勃望远镜国际空间站,从张衡、袁天罡、徐光启,再到国外的伽利略、哥白尼、开普勒、拉格朗日等等。当然最让我崇拜的依旧是爱因斯坦和“物理大哥”牛顿。
其实从我崇拜的科学家可以看出,我也是个活得很拧巴的人。哈哈,因为爱因斯坦的相对论,完全颠覆了大家对于牛顿天体运动力学的认知。
这就相当于原来我们一直认为《爱我中华》的歌词是:五十六个民族,五十六枝花。可突然有一天当我们发现歌词是:五十六个星座,五十六枝花……我们实在无法接受这个事实。从吸引力到空间扭曲,一个新的学科认知,别说是普通百姓,就是科学家们近百年来也是争论得喋喋不休。我是没有站队的,觉得各有各的道理吧(可不是么~爱因斯坦和牛顿的成就,只有仰望)。
是的,我们所熟知的理论有时候,科学家们也在不停地修正。比如最开始就是“牛老师”提出的光是粒子,而且在近百年间被人们所接受。直到英国物理学家托马斯·杨做了一个伟大的双缝干涉实验,哪有人会想到,光不仅是粒子,还是一束波,确切地说证实了光的波粒二象性。
“牛老师”的经典力学和经典运动学当然不能否认!可当爱因斯坦的狭义相对论一发表,就把物体“牛老师”、麦克斯韦的电磁学“痛击”得体无完肤。直接从三维空间把大众的视野拉到了四维空间。而他的广义相对论更是让世人瞠目结舌。
很多人看到爱因斯坦叼着烟斗的照片,就会理所当然地认为,他的很多理论是那时提出的,其实不然!那时的他已经岁数很大,而他的大多数理论都是二十多岁提出发表的。
2019年4月10日21时,人类首张黑洞照片面世。距离1916年德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解,已经过去103多年啊!我们现代科学水平,用了一百多年时间才看到爱因斯坦在当时那种条件下作为一个青年才俊的理论,难道这不体现爱因斯坦的伟大吗?
所以我一直相信在去世前和贴身护士所说的那些话,一定是他已经算出宇宙最后的结果(纯属瞎猜),至今仍是一个谜团。
更让我震惊的是,史蒂芬·霍金——人类历史上一个更伟大的物理学家(物理学在我心中牛顿第一、霍金第二)。之所以加更字,是因为他证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理。他提出的黑洞蒸发理论和无边界的霍金宇宙模型,在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。霍金还提示人类不要主动接触外星人,一旦寻找到外星人,很有可能把地球洗劫一空~
霍金的伟大是把我所崇拜的两大科学家理论相结合,量子力学是解释微观粒子运动的理论,而量子力学和狭义相对论的结合产生了相对论量子力学。
更多的详细内容都在这本小书《宇宙通识课:从爱因斯坦到霍金》,不仅解释了上述我提到的知识点,而且还颇有意思地介绍了爱因斯坦和霍金的身世趣事。有科学、有故事、通俗易懂,其实科学就是有趣的灵魂。推荐给大家~
你对宇宙的认知,就从这本书开始吧!
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(十)
赵峥,这样一位耄耋之年的资深学者、博导、著名诺奖获得者普利高津教授的高徒,近年来又增加了一个可可爱爱的的尊称---“网红教授”。
为什么呢?因为赵峥教授在B站上的网络公开课《16堂宇宙课》太受欢迎了。
作为中国物理学界的重量级人物,赵峥教授长期从事理论物理的教学与研究,不仅担任学术及研究单位的领导,多年来笔耕不辍,发表论文百余篇、出版专著书籍如:《黑洞与弯曲的时空》、《相对论问答录》、《物理学与人类文明》等十余部。
同时,赵教授也在互联网平台孜孜不倦进行着科普工作。“从爱因斯坦到霍金的宇宙”为北京地区十几所大学的校际选修课,并曾在中国科学院研究生院讲授此课。此外,曾在中国科技大学、华中科技大学、武汉大学、重庆大学、南昌大学等多所高校和中学做科普讲座。
如果你没有能够在大学中聆听老先生的精彩讲授也无法通过网络一睹老先生风采的话,那么这本《宇宙通识课》将为你弥补遗憾、增长见识,成为你无限贴近物理学的最佳桥梁。《宇宙通识课》展示着宇宙研究的最前沿,既包括适合普通读者的科普知识,也有科学家的逸闻趣事,这样的书可谓意趣和真知的融合,必定令你的阅读体验充实又惬意吧?
或许有些人是因为中学物理成绩不理想而远离了这门学科吗?我就是其中一个。
至今,“物理”在我听起来都是“困难”的代名词,一定会让我退避三舍。然而这本《宇宙通识课》却让我读起来兴致勃勃,尽管说到宇宙,就不能避开物理,也自然无法绕过那些物理学界的熠熠生辉的人物。
宇宙学是一个庞大的、前沿的研究课题,对于宇宙的探索随着宇宙大开发的时代的到来而愈加深入。了解宇宙诞生、发展和运行的规律,其实也是探索所有世界运行的规律,对于个人而言,也是拓展眼界脱离狭隘认知局限的途径,它会将我们带离吐槽加苟且并行的生存模式,奔向远方广阔的未知空间。宇宙之庞大之悠远,个体的忧愁烦恼何其渺小和短暂?当我们拥有一个宽阔的视野,也就拥有了探索未知的勇气。
当然,即使是“通识课”,其中的一些概念、理论、知识点,还是让我这个过早放弃了物理的“学渣”费解。但得益于赵教授通俗易懂的语言和“八卦”趣事的举例,这本书也变得格外鲜活,生动,有趣了起来,值得推荐你来读!
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(十一)
宇宙通识课,从爱因斯坦到霍金,书中知识点非常多,即使你没看懂广义相对论,没看懂史瓦西半径的求解,又或者没看懂黑洞三毛定律,你肯定会记得一个物理学情话,那就是:
“Oh, be a fine girl,kiss me!”不要以为这是一句简单的情话,这其中的每一个单词的第一个字母,O、B、A、F、G、K、M 是按顺序排列的恒星的光谱型。
赵峥老师的语言很通俗幽默,全书公式较少,从人类对光的认知开始,慢慢引生出广义相对论,包括爱因斯坦的生平,在德国出生,被退学,去瑞士的苏黎世联邦学院逃课,完成学业后因为犹太人的身份找工作四处碰壁等,以讲故事的方式娓娓道来,你平时听到过的物理学大神,牛顿,爱因斯坦,玻尔,霍金等,书中都有介绍是怎么一步步发现理论到证明。
我们熟知的E=mc2,是狭义相对论的表述,和牛顿时空观不同的是,狭义相对论是一个时空理论,时间和空间是一个整体,能量和动量是一个整体,不存在绝对空间,一切都是相对的,也就是说不存在两件同时发生的事,要在不同的参考系下分析,用四个字简单总结狭义相对论就是钟慢尺缩~
最喜欢的就是书中针对广义相对论描述的引力场方程,对于后面史瓦西解出的针对球对称周围的时空是如何弯曲的至关重要,引力场方程描述的就是物质告诉时空如何弯曲,把自然界的时间,空间,物质和运动这些最基本的物理量联系起来,何其浪漫啊,一直觉得能欣赏的了日落的美很幸运,如果还能欣赏宇宙的美更幸运。
这些简单的公式可以描述出这个世界的万事万物,苹果为什么会落地,万有引力无法解释的水星进动问题广相是如何解释的,被爱丁顿否认的钱德拉塞卡理论实际上是正确的,原子弹之父奥本海默虽然是带队研发原子弹的领军人物,在二战时也提出反对使用原子弹和氢弹,并预言了中子星探索成暗星的可能,也就是黑洞,紧接着霍金出场,一个个人名在书中慢慢出现,虽然知道会发生什么,还是抑制不住的兴奋,读完后酣畅淋漓。
书的最后介绍了黑洞,霍金和彭罗斯证明了宇宙演化中的奇点定理,也就是时间有开始也有结束,霍金还提出了黑洞的面积定理从而引出霍金辐射。赵峥教授是北师大物理系博导,主要研究广义相对论和黑洞的研究,在b站的视频播放量非常高,本书就是把视频中的课程都浓缩成了一本书,是今年看过讲的最清楚的宇宙学科普书了。
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(十二)
文/石墨杨
宇宙从何处来,又往何处去?关于这个问题,人类花费了几千年才从神话的朦胧走向理性的澄明。我们看到的从很远星系来的光是在几百万年之前发出的,在我们看到的最远的物体的情况下。光是在80亿年前发出的。这样当我们看宇宙时,我们是在看它的过去。
20世纪初,众多物理学家认为物理学的大厦已经基本建成,只剩下了修修补补的工作。但随后诞生的相对论和量子理论让物理学进入了一个新的发展阶段,也深刻影响了人类对于时空的认知。
《宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金》源自赵峥教授在B站网络平台的课程,保留了课堂的原汁原味,语言生动风趣、通俗易懂,内容深入浅出,适合对近代物理发展感兴趣的中学生、大学生等广大物理爱好者阅读。以爱因斯坦和他的相对论为切入点,介绍了物理学的新发展。全书可分为三部分:部分从20世纪近代物理的开端讲起,介绍了爱因斯坦的一生和狭义与广义相对论;第二部分从相对论延伸开来,介绍了恒星和宇宙的演化,以及宇宙中的致密天体;第三部分主要介绍了黑洞理论和霍金一生的贡献。
这本书语言风趣幽默,内容别样,话题引人思考。爱因斯坦是如何发现相对论的?双生子佯谬是真的吗?恐龙灭绝与超新星有关?黑洞是死亡了的星吗?飞船飞向黑洞,远方的人会看见什么?霍金的主要成就是什么?我们一起跟随北大赵峥教授,一起探索宇宙的奥秘!
作者赵峥,他是北京师范大学物理系教授,博士生导师。曾任北京师范大学研究生院副院长、物理系主任、中国物理学会引力与相对论天体物理分会理事长、中国物理学会理事、《大学物理》杂志副主编。他长期从事广义相对论、黑洞和引力波的教学与研究,发表科研论文100余篇,出版科研专著、教材及科普图书10余本;曾两次获得国家科技进步二等奖,两次获得中国图书奖。
《宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金》全书分成16章,是赵峥教授的16堂宇宙学课程,是以时间为顺序,从改变世界的爱因斯坦到霍金,从《相对论》到《黑洞理论》再到《量子理论》,生动的描写了近现代科学家探索宇宙的主线,把最难懂的理论知识通俗易懂的讲解出来,读者轻松读懂。
这是一本备受尊敬的中国物理学前辈的风趣科普,赵峥教授50多年学术精华与思考。书中内容涵盖超过50位物理学家与研究。物理知识与故事双线进行,引人入胜,深入浅出、通俗易懂,高深的物理知识不再枯燥,翻开书就停不下来。
墨杨世无双,赠君一枝梅!
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(十三)
翻开这本书首先感觉书皮很硬,平装本做出了精装本的感觉,后来看了一下,发现是没有背胶的裸脊装订,锁线很结实,可以放心无忧的摊平每一页,阅读体验很棒。
这本书的内容是根据网站内容整理而成,以天体物理和人物传记为主,深入介绍了爱因斯坦和霍金提出的理论在应用领域的传播和发展演变。作者略带幽默的生活化的讲述方式能够很大程度的吸引你的注意力,将深奥的理论通过轻松的叙述和简单的图表表述出来,降低了理解难度,作为天文爱好者的我们能够了解到这种程度的内容已经足够应对平时遇到的问题了,对于现实生活中经常出现的伪科学也可以一目了然,所以学习这门通识课是很有必要的。
在爱因斯坦的经历中可以看到几个问题,即使你有了足够多的知识储备,并有了开怆性的想法和满腔的抱负,也要等待一个机遇,生活会给你很多似是而非的选择,坚守本心,努力创造条件让自己站到一个适合的平台上,你的人生会绽放出光芒,你一直探索的领域或许会因为你的发现实现跨越式的发展,而你,会出现在若干年后的课本上,成为一个考点。
霍金生活的时代就没有这么多桎梏了,他的聪明才智虽然有时令他的导师很挠头,但人家毕竟聪明吗,在校园里只要你足够聪明是会得到赏识的,你的科研之路也会比一般人走的顺利得多,而他主要的研究方向也是我当年不敢涉足的领域——黑洞,我们对于黑洞的理解和想象只能是基于现有理论的推想,也就是基于相对论及各种模型的研究,还有对前人错误认知的修正,这种工作做起来是看不到尽头的,你所能取得的成就也是一般人无法理解的,当然也和实际应用毫无关联。
但醉翁之意不在酒,我们对于书中理论的研读很多时候是希望能够触类旁通的,就像我们研究飞碟,并不是希望在某个晴朗的夜空看到他们,而是通过飞碟引发的自然现象,空气动力学现象等方面的发现给现有的科学带来一点新的思考,让我们能够从一个高维度的视角俯视现在的科学研究,并有所收获,所以,看多一点,学广一点,想深一点,你会发现生活好像变得有些不一样了。
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(十四)
书名:宇宙通识课 作者:赵峥 出版:人民邮电出版社
假设有一对双胞胎兄弟,原本一起生活在地球上,这个时候,他们在地球上度过的时间自然是相同的,不会有人怀疑这一点;有一天,哥哥带着一个和地球时间相同的钟,坐上太空飞船,飞出地球进行星际旅行,弟弟则继续留在地球上生活。 请问,当哥哥返回地球时,他的钟表时间会依然和地球时间相同吗?
答案是否定的,不仅钟表时间比地球钟表走的更少了,而哥哥也更年轻了。 这便是相对论中的双生子佯谬问题。
为什么时间更少,哥哥更年轻了?由人民邮电出版社出版,北师大物理系博导赵峥教授为作者的《宇宙通识课》会给你想要的答案。
说到宇宙,就不能避开物理,好像就很难,容易让人退避三舍。而《宇宙通识课》出版的前身,就是赵峥教授在B站上受到热烈欢迎的网络公开课《16堂宇宙课》。
赵峥教授不仅用通俗易懂的语言介绍了狭义相对论和广义相对论的创立背景和相关内容,还会讲到宇宙,黑洞,引力波,同时还带着大家一起“八卦”“并非神童”的爱因斯坦和霍金的成长经历以及科研过程,饶有趣味。
同时性?相对性?同时性的相对性? 想象一下,一辆公交车上,两个熊孩子一个在车头,一个在车尾,然后这俩熊孩子同时放鞭炮。警察来了,问,是谁先放的?通常的概念中,不管车里和车外的人,都会说是“同时”放的,因为我们通常会认为“同时”是一个绝对的概念,但相对论告诉我们,并非如此。之所以我们理解到“同时是绝对的”,是因为车速太慢。如果接近光速,车内人认为的“同时放”,车外的人会听到一个先响,一个后响。这便是赵峥教授提到的“同时性的相对性”,也是相对论中最难理解的概念之一了。
赵峥教授是一位非常擅长举例子和讲故事的老师,除了这些宇宙物理概念,爱因斯坦和霍金的成长经历和科研过程,经由他的表达,也变得格外鲜活,生动,有趣了起来。
当然,作为通识课,有一些概念理论,的确不是那么好理解,但你只要是对爱因斯坦,霍金,宇宙,物理感兴趣,这本书是真的推荐给你!
宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金读后感(十五)
“ 纤云弄巧,飞星传恨,银汉迢迢暗度。”
从古至今,人们对宇宙就有着无穷的遐想:牛郎星、天狼星、斗牛座……一切尽收揽于古人的诗词歌赋之中,充满着中华特有的浪漫主义情怀。
北京师范大学物理系教授,博士生导师赵峥教授为了向广大物理学爱好者普及物理知识,延续古人的宇宙梦,特出新作——《宇宙通识课》。
该书从科学的角度对于宇宙及其起源进行了一场真理问题大讨论,向我们介绍了无数能人志士在次过程中的贡献以及艰辛路程,以幽默风趣且不乏严谨的语言将这场宇宙盛宴展现于读者的脑海中。
十六课的内容,展现了从近代到现代物理学的飞跃,从光电效应的论证到黑洞信息守恒的发展,每一步都是物理学史上的伟大里程碑,赵峥教授采用时间以及事情发展的先后顺序,将物理学发展史展现得淋漓尽致。
天才的道路都是饱经风霜的,爱因斯坦在苏黎世联邦理工学院左右碰壁,因厌倦电工教授韦伯的理论课程而逃课,而他的父亲也不支持他进行此等自身无底的科学研究,加上国际时局动荡不安,逐渐的,满怀爱因斯坦成了一位失业青年。
好在机会不负有心人,很快在朋友格罗斯曼的引荐下,爱因斯坦被安排到了专利局工作;所谓专利局,就是审核各种申请的国家专利,当上了一名三等职员后,他才勉强支撑起自己的生活来。
在专利局的工作,充满着挑战和机遇,即使每天面对不同“永动机”这种匪夷所思的“专利申请”,爱因斯坦还是一直在研究着自己的课题,终于在1905,迎来了爱因斯坦奇迹年:光电效应、光量子理论、布朗运动、狭义相对论、质能方程……无不是他在这一年里所著,这也为近代物理奠定了一个牢固可信的基础。
相对论不仅是物理的一大新高台阶,也是思维的跨越,它可以严谨地证明星际旅行的双生子佯谬,即两个相同的人A与B,A乘坐宇宙飞船去进行星际旅行而B则留在地球上,待A回来之时定会比B年轻些许,尽管时钟的转动时完全相同的。
光速不变原理也是相对论的一大特色,通常我们会认为两个运动的物体之间是会有相对速度的,假设我们在一艘游轮上,游轮以速度V前行,而人在游轮上以u的速度奔跑,一般会考虑到人相对游轮的速度是V+u或V-u,而若把人换成光,那么无论如何,光速永远都是c,这可以通过相对论进行精确的计算。
若想真正了解宇宙,首先要对万有引力有清晰的认知。牛顿提出万有引力的定义,而爱因斯坦对其进行了修订完善,它并不是一种普通的力,而是扭曲时空的原理使其进行受力,赵峥教授在书里将其进行了详尽的描述:
将宇宙划分成若干个二维平面,我们把一个平面看作是被拉平了四角的床单,如若在中间放上一个铅球,这个平面就会凹陷,这个时候再放上一个小玻璃球,自然而然地玻璃球就会向着凹陷的方向滚去,此乃万有引力的宏观表现。
工欲善其事 必先利其器。前六课的内容,为我们展现了近代物理独特的一面,也奠定了宇宙理论研究的坚定基础。
在此后的十课里,赵峥教授终于带领我们向着宇宙探索的方向进发了!宇宙的产生到现在为止都是未解之谜,然而宇宙大爆炸是大家公认的看法,无时无刻不在膨胀的宇宙为我们带来了真相,暗物质与暗能量之谜也在此刻得以揭晓,奥本海默作为原子弹之父,多次预言了暗星的存在,这也确定了他在现代物理学中的地位。
精彩绝伦的物理,华丽的黑洞演出,此讲勾起了无数人心中尘封的宇宙梦,50亿年后太阳会变成什么样?白矮星和中子星之间又有哪些故事?飞向黑洞的飞船究竟会去哪里?黑洞是否真的很黑……一切的一切尽在此书当中不言而喻,被誉为宇宙之王的史蒂芬霍金的传奇一生及他与黑洞的纠葛,对时间之谜的讨论,现代物理之间热性质与时间性质的关联……
总而言之,赵峥教授的这本《宇宙通识课》为广大读者打开了宇宙的窗户。书中把物理知识与物理学家们的传奇经历双线展开,把枯燥高深的物理知识讲得深入浅出、通俗易懂,带我们探索属于宇宙的种种奥秘,传播最前沿的物理学知识!